4962385154

PRACE INSTYTUTU LOTNICTWA

213, s. 22-36, Warszawa 2011

NOWE TECHNOLOGIE LOTNICZYCH SILNIKÓW TURBINOWYCH

Jan Godzimirski

Wojskowa Akademia Techniczna

Streszczenie

W artykule starano się przedstawić i opisać zasady nowych metod technologicznych wytwarzania części i zespołów konstrukcyjnych lotniczych silników turbinowych. Jest to problem ciągle aktualny, zwłaszcza spowodowany permanentnym dążeniem do poprawy głównych osiągów silnika - jak mała masa i gabaryty, małe jednostkowe zużycie paliwa i koszty wytwarzania oraz duża niezawodność i trwałość. Szczególną rolę odgrywają tu nowe materiały odporne na wysokie temperatury i obciążenia. Istotny skok (zawdzięczany technologii) to wykonywanie łopatek wirnikowych turbin jako odlewy monokrystaliczne oraz szeroka oferta wszelkiego rodzaju pokryć - uszczelniających, które dość radykalnie podnoszą sprawność turbin (minimalizacja luzów wierzchołkowych) i termoizolacyjnych podnoszących ich trwałość (ograniczenia amplitud zmęczenia niskocyklowego).

Słowa kluczowe: spajanie części: spawanie: elektronowe, laserowe, tarciowe; pokrycia: uszczelniające, żaroodporne, termoizolacyjne;

Współczesny turbinowy silnik lotniczy jest obiektem niezwykle skomplikowanym. Dotyczy to wszystkich etapów jego życia: opracowania, wytwarzania i eksploatacji. W ciągu swojej 70-letniej historii lotniczy silnik turbinowy osiągnął niezwykle wysoki poziom techniczny, plasujący go w ścisłej czołówce dokonań technicznych ludzkości. Eksploatowane wg stanu technicznego silniki samolotów komunikacyjnych przekraczają 20 tysięcy godzin pracy „na skrzydle". Statystyki wykazują, że gdyby nie awarie spowodowane zasysaniem ciał obcych i zderzeniami z ptakami, silnik turbinowy byłby jednym z najbardziej niezawodnych elementów współczesnego samolotu. Wysoka niezawodność tych silników wynika z:

•    osiągnięć nauki o aerodynamice przepływów, pozwalających optymalizować kształty łopatek i kanałów przepływowych silników,

•    stosowania nowych materiałów konstrukcyjnych,

•    wykorzystywania technik komputerowych do sterowania i kontrolowania stanu technicznego silników,

•    zastosowania najnowszych technologii wytwarzania części i podzespołów.